CN107512371A - 一种新型的无人船用航行信号灯识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新型的无人船用航行信号灯识别系统及方法，包括：多种不同颜色的信号灯和控制模块，其中，所述多种不同颜色的信号灯分布于船体的不同位置；所述控制模块用于控制所述多种不同颜色的信号灯的闪烁频率，使得观察者能够通过所述闪烁频率对无人船的航行状态进行识别。方法：先通过航行状态传感器检测无人船航行状态对应的信号，再将检测到的信号传输至PLC控制系统，然后通过PLC控制系统对多种不同颜色的信号灯的闪烁频率进行设定，最后观察者能够通过所述闪烁频率可判断无人船的航行状态；同时代替了原有的固定闪烁频率，保证了无人船在无人情况下的通讯，大大提高了无人船在夜间航行的安全性和可交互性。
Description
技术领域
本发明属于船舶通信类领域，具体涉及一种新型的无人船用航行信号灯识别系统及方法。
背景技术
航行灯，用于显示船舶尺寸和停泊状态的，可表示在指示本船的大小。为了保证船舶在夜间航行的安全，每条船只必须安装航行灯，而且必须根据国家规定安装航行灯的位置和数量。大多船舶使用的航行灯，无论船舶航行状态如何，都是保持固定的闪烁周期。这个设计虽然在夜间航行时，也可以被发现和了解船舶的大小，但是根本无法清楚的了解船舶下一步将如何行驶，比如速度如何，航行如何。
普通的有人船航行灯的缺陷在于：无法识别其航行的状态，这样的航行灯系统根本无法应用在无人船上，无人船在夜间航行，如果不靠信号灯来识别航行状态，那么将会发生严重的事故，因此，如何设计一种能够识别无人船航行状态的技术成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种新型的无人船用航行信号灯识别系统及方法，本发明通过采用不同的灯光颜色、灯光闪烁频率、灯光照明距离的不同组合，来进行无人船航行状态的识别，保证船舶在航行的安全性和航行状态可交互性，尤其是夜间航行。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明提出了一种新型的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，包括：多种不同颜色的信号灯和控制模块，其中，所述多种不同颜色的信号灯分布于船体的不同位置；所述控制模块与所述多种不同颜色的信号灯连接，用于控制所述多种不同颜色的信号灯的闪烁频率，使得观察者能够通过所述闪烁频率对无人船的航行状态进行识别。
进一步的，所述多种不同颜色的信号灯包括：三盏白灯、两盏红灯和两盏绿灯，其中，所述三盏白灯沿船体的中心轴线设置，所述两盏红灯设置于船体的左侧，所述两盏绿灯位设置船体的右侧。
进一步的，所述三盏白灯包括：艏白灯、顶亮白灯和顶暗白灯，其中，所述艏白灯设置于船头，所述顶亮白灯和顶暗白灯具有间距地设置于所述船体的机舱罩的顶部。
进一步的，所述两盏红灯包括：机舱罩红灯和艉红灯，所述机舱罩红灯设置于所述机舱罩尾部的左侧，所述艉红灯设置于船尾的左侧。
进一步的，所述两盏绿灯包括：机舱罩绿灯和艉绿灯，所述机舱罩绿灯设置于所述机舱罩尾部的右侧，所述艉绿灯设置于船尾的右侧。
进一步的，所述控制模块为PLC控制系统。
进一步的，还包括：设置于所述无人船的船体上、并与所述控制模块连接的航行状态传感器，将检测到的信号传输给所述控制模块。
在本发明的另一方面，提出了一种利用前面所述的无人船用航行信号灯识别系统对无人船的航行状态进行识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）所述控制模块检测无人船的航行状态：所述无人船上的航行状态传感器将检测到的所述航行状态对应的信号传输给所述控制模块；
（2）所述控制模块根据所述信号对所述多种不同颜色的信号灯设定对应的闪烁频率；
（3）观察者通过所述闪烁频率判断无人船的航行状态。
进一步的，所述无人船的航行状态包括：无人船的启动和未启动、前进和后退、左转和右转。
本发明的有益效果为：本发明通过采用不同的灯光颜色、灯光闪烁频率、灯光照明距离的不同组合，来进行无人船航行状态的识别，先通过航行状态传感器检测无人船航行状态对应的信号，再将该信号传输至PLC控制系统，然后通过PLC控制系统对多种不同颜色的信号灯的闪烁频率进行设定，使得观察者能够通过所述闪烁频率可判断无人船的航行状态；同时代替了原有的固定闪烁频率，保证了无人船在无人情况下的通讯，大大提高了无人船在夜间航行的安全性和可交互性，同时由于闪烁频率高、要求能耗低，采用了新型的LED灯。
附图说明
图1为本发明无人船用航行信号灯识别系统的主视图。
图2为本发明无人船用航行信号灯识别系统的俯视图。
图3为本发明无人船用航行信号灯识别系统的控制模块示意图。
其中，艏白灯1、顶亮白灯2、顶暗白灯3、机舱罩红灯4、艉红灯5、机舱罩绿灯6、艉绿灯7、船体8、机舱罩801、PLC控制系统9。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
根据本发明的实施例，图1为本发明无人船用航行信号灯识别系统的主视图，图2为本发明无人船用航行信号灯识别系统的俯视图，参照图1和2所示，本发明所述无人船用航行信号灯识别系统包括：多种不同颜色的信号灯、PLC控制系统和航行状态传感器，其中，所述多种不同颜色的信号灯包括：七盏航行信号灯，分别为三盏白灯、两盏红灯和两盏绿灯。
根据本发明的实施例，图3为本发明无人船用航行信号灯识别系统的控制模块示意图，参照图3所示，所述PLC控制系统9设置于所述机舱罩内，所述PLC控制系统9通过七个接触器KM分别与所述七盏航行信号灯相连，用于控制所述七盏航行信号灯的开闭，即闪烁频率，使得观察者能够通过所述闪烁频率对无人船的航行状态进行识别，所述七个接触器KM具体分别为KM1、KM2、KM3、KM4、 KM5、KM6和KM7。
根据本发明的一些实施例，所述航行状态传感器设置于所述无人船的船体上、并与所述PLC控制系统连接，用于检测无人船的航行状态对应的信号，并将检测到的信号传输给所述PLC控制系统。
根据本发明的实施例，参照图1和2所示，所述三盏白灯包括：艏白灯1、顶亮白灯2和顶暗白灯3，其中，所述三盏白灯沿船体8的中心轴线设置，具体的，所述艏白灯设置于船头，所述顶亮白灯和顶暗白灯具有间距地设置于所述船体的机舱罩801的顶部，更具体的，所述顶亮白灯位于机舱罩的顶部前端，所述顶暗白灯位于机舱罩的顶部后端。
根据本发明的实施例，参照图1和2所示，所述两盏红灯包括：机舱罩红灯4和艉红灯5，所述机舱罩红灯设置于所述机舱罩尾部的左侧，所述艉红灯设置于船尾的左侧；所述两盏绿灯包括：机舱罩绿灯6和艉绿灯7，所述机舱罩绿灯设置于所述机舱罩尾部的右侧，所述艉绿灯设置于船尾的右侧。
根据本发明的实施例，本发明所述识别系统在对无人船的航行状态进行识别之前，需要先通过航行状态传感器和PLC控制系统对无人船的航行状态进行检测，所述航行状态传感器将检测所述航行状态时对应的信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据所述信号对所述七盏信号灯设定对应的闪烁频率；使得观察者能够通过所述闪烁频率来判断无人船的航行状态，保证了无人船在无人情况下的通讯，大大提高了无人船在夜间航行的安全性和可交互性。
根据本发明的一些实施例，本发明所述无人船的航行状态包括：无人船的启动和未启动、前进和后退、左转和右转。
根据本发明的一些实施例，对无人船的航行状态进行识别的方法具体如下步骤。
第一步：不启动无人船，通过航行状态传感器采集无人船不启动时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，控制所述艏白灯闪烁，且将其频率设置为3次/秒，剩余六盏信号灯皆处于熄灭状态。
第二步：启动无人船，通过航行状态传感器采集无人船启动时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，控制所述艏白灯熄灭，控制所述机舱罩红灯和艉红灯、机舱罩绿灯和艉绿灯均闪烁，且将所述机舱罩红灯和艉红灯、机舱罩绿灯和艉绿灯的闪烁频率设置为3次/秒。
第三步：控制无人船前进，通过航行状态传感器采集无人船前进时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，控制所述顶暗白灯闪烁且将其闪烁频率设置为5次/秒。
第四步：控制无人船后退，通过航行状态传感器采集无人船后退时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，控制所述顶暗白灯闪烁，且将其闪烁频率设置为2次/秒。
第五步：控制无人船左转，通过航行状态传感器采集无人船左转时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，将所述机舱罩红灯和艉红灯的闪烁频率设置为5次/秒，由于无人船在启动时，所述机舱罩红灯和艉红灯以3次/秒的频率进行闪烁，因此在左转时，将其频率进行增加，用于区别航行状态。
第六步：控制无人船右转，通过航行状态传感器采集无人船右转时对应的信号，并将检测到的该信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据该信号，将所述机舱罩绿灯和艉绿灯的闪烁频率设置为5次/秒，由于无人船在启动时，所述机舱罩绿灯和艉绿灯以3次/秒的频率进行闪烁，因此在右转时，将其频率进行增加，用于区别航行状态。
根据本发明的实施例，本发明所述方法还包括步骤七：设置另外一只或多只无人船，调整其与本发明无人船的距离，通过航行状态传感器采集其与本发明无人船的距离信号，将所述距离信号传输给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据检测到的距离信号对所述顶亮白灯和顶暗白灯进行控制，具体为：当调整另外设置的一只或多只无人船与本发明无人船的距离不超过五公里时，所述PLC控制系统控制所述顶暗白灯闪烁，且将其闪烁频率设定为3次/秒，所述顶亮白灯设置为熄灭状态；当距离大于五公里时，所述PLC控制系统控制所述顶亮白灯闪烁，且将其闪烁频率设定为3次/秒，所述顶暗白灯设置为熄灭状态。
根据本发明的一些实施例，本发明所述步骤七可以很好地解决其他船只与本发明无人船发生碰撞的问题，尤其是在夜间行驶时，以及时改变本发明无人船的航行状态，避免发生碰撞，保证了无人船在无人情况下的通讯，提高了无人船在夜间航行的安全性和可交互性。
第八步：在检测完航行状态对应的信号和设定频率后，航行时，观察者能够通过所述闪烁频率判断无人船的航行状态。
发明人发现，本发明通过采用不同的灯光颜色、灯光闪烁频率、灯光照明距离的不同组合，来进行无人船航行状态的识别，先通过航行状态传感器检测无人船航行状态对应的信号，再将该信号传输至PLC控制系统，然后通过PLC控制系统对多种不同颜色的信号灯的闪烁频率进行设定，使得观察者能够通过所述闪烁频率可判断无人船的航行状态；同时代替了原有的固定闪烁频率，保证了无人船在无人情况下的通讯，大大提高了无人船在夜间航行的安全性和可交互性，同时由于闪烁频率高、要求能耗低，采用了新型的LED灯。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
Claims (9)
1.一种新型的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，包括：多种不同颜色的信号灯和控制模块，其中，
所述多种不同颜色的信号灯分布于船体的不同位置；
所述控制模块与所述多种不同颜色的信号灯连接，用于控制所述多种不同颜色的信号灯的闪烁频率，使得观察者能够通过所述闪烁频率对无人船的航行状态进行识别。
2.根据权利要求1所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，所述多种不同颜色的信号灯包括：三盏白灯、两盏红灯和两盏绿灯，其中，所述三盏白灯沿船体的中心轴线设置，所述两盏红灯设置于船体的左侧，所述两盏绿灯位设置船体的右侧。
3.根据权利要求2所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，所述三盏白灯包括：艏白灯、顶亮白灯和顶暗白灯，其中，所述艏白灯设置于船头，所述顶亮白灯和顶暗白灯具有间距地设置于所述船体的机舱罩的顶部。
4.根据权利要求2所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，所述两盏红灯包括：机舱罩红灯和艉红灯，所述机舱罩红灯设置于所述机舱罩尾部的左侧，所述艉红灯设置于船尾的左侧。
5.根据权利要求2所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，所述两盏绿灯包括：机舱罩绿灯和艉绿灯，所述机舱罩绿灯设置于所述机舱罩尾部的右侧，所述艉绿灯设置于船尾的右侧。
6.根据权利要求1所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，所述控制模块为PLC控制系统。
7.根据权利要求1所述的无人船用航行信号灯识别系统，其特征在于，还包括：设置于所述无人船的船体上、并与所述控制模块连接的航行状态传感器，将检测到的信号传输给所述控制模块。
8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的无人船用航行信号灯识别系统对无人船的航行状态进行识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）所述控制模块检测无人船的航行状态：所述无人船上的航行状态传感器将检测到的所述航行状态对应的信号传输给所述控制模块；
（2）所述控制模块根据所述信号对所述多种不同颜色的信号灯设定对应的闪烁频率；
（3）观察者通过所述闪烁频率判断无人船的航行状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述无人船的航行状态包括：无人船的启动和未启动、前进和后退、左转和右转。
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